调频广播电视发射天线技术及其维护

2021-12-05 19:55修玉涛
通信电源技术 2021年3期
关键词:调频铁塔天线

修玉涛

(朝阳电视转播台,辽宁 朝阳 122000)

0 引 言

随着我国广播电视技术的迅猛发展,调频广播电视发射天线技术取得了突破性进展,促进信号稳定传输的同时能够有效满足人们生活工作的实际需求。在调频广播电视发射天线技术的应用期间,一些不确定性因素可能会干扰发射效果,仍然存在一系列急需解决的问题与漏洞。因此,在发展调频广播电视发射天线技术时,对此进行分析研究并探讨相关维护措施尤为关键,便于提升信号传输的功能性与稳定性,其现实意义较显著。

1 调频广播电视发射天线技术基本概况

1.1 技术介绍

1.1.1 调频广播发射技术

借助天线、发射机、多功器以及同轴切换器等众多设备,在其共同支持下实现调频广播发射,具有较为突出的灵活性特点,有助于满足广播电视行业的各项发展需求。在正常稳定的环境下,充分发挥专业技术的优势,不断调整立体声、发射时间以及实际发射频率等参数信息,便于确保调频广播发射技术的各项性能得以完善,对提升广播发射的整体效果具有积极作用[1]。目前,以立体声调发射调频为主的调频广播发射技术应用较为广泛,在此技术作用下立体式调频设备能够科学转换直接调频模式与间接调频模式,为工作人员任意选择单声道调频与立体声道调频提供便利,便于实现广播发射功能的多样化,提高信息传输工作效率。

1.1.2 电视发射技术

在专业仪器与设备的作用下,调整处理各类信号,使其得以精准发射,是电视发射技术的核心功能。我国电视发射天线技术在技术结构层面与广播发射具有一定的相似性,突出表现在全固态发射机发射电视信号方面。当前电视发射机的发展趋势以发射效率高达75%以上的全固态发射机为主。与广播发射机相比,电视发射机频带线性要求较高且发射频率低。此外,电视发射技术的信号传播效率明显高于其他发射模式,在降低各项能耗及保障发射质量等方面所具有的优势较为显著。

1.2 技术原理

调频广播和电视发射是依靠能量转换设备(天线)实现能力转换,意味着要在天线的作用下接收与发射信号,从而顺利完成信息传播的工作目标。以极化功能、能量转换功能、工作频带宽度功能以及接收功能为主的4类基本功能,对调频广播和电视发射天线技术的运用具有显著影响[2]。其中,天线的接收信号与发射信号,实则是一个相反状态的信号传输过程。简言之,为实现处于接收信号状态的信号发射目标,将定向电磁波转化为高频率的电流或导行波尤为关键,同时也要注意高频率电流向空间电磁波的科学转化。

1.3 技术要求

基于人们对视音频信号质量的更高需求及更严标准,调频广播和电视发射天线技术要求随之有所变化,特别是在设备质量及技术性能等方面。从调频广播和电视发射天线的安装要求来看,应尽可能提高发射天线的安装位置,同时做好零点补充,减少外部因素的干扰,保证信息传播质量。关于天馈线系统连接件的安装,注意防水则是其重点所在。从调频广播和电视发射天线的技术要求来看,天线层数、天线增益、振子分布形式以及系统阻抗匹配等均会影响信号传输质量,按规定选择合适的技术方案,便于确保高质量的视音频信号传输效果[3]。

2 调频广播电视发射天线技术发展现状

从安装、信号传输以及地区发展平衡性3个方面出发,深入分析调频广播电视发射天线技术的发展现状。

2.1 安装方面

为了切实保证调频广播电视发射天线技术的传输质量,急需解决安装材质与安装费用的保障与监管力度问题,因而有关单位需要严格落实相关检查工作。

2.2 信号传输方面

随着广播电视行业的迅猛发展,大批用户对目前的调频广播电视发射天线技术提出了更高要求,如信号传输的稳定性、广播与画面的清晰度以及抗干扰能力等方面,因而在信号传输方面优化与完善调频广播与电视发射天线技术显得至关重要[4]。在此背景下,调频广播电视发射天线技术要具有极其稳定的传递信号,增强原信号强度,保护原信号在传播过程中不受干扰,以促进该项技术不断发展进步。

2.3 地区发展平衡性方面

在偏远的山区,调频广播电视发射天线技术的覆盖范围相对有限,广播和电视传输信号质量较差的现象较普遍。由此可见,现阶段我国调频广播电视发射天线技术具有地区不平衡性特点,相关部门需要加强技术覆盖范围的扩大工作,尽快解决地区信号接收不平衡问题,切实保障信号传输效果。

3 调频广播电视发射天线技术运行问题

在调频广播电视发射天线技术运行过程中,天线系统的稳定运行较易受到诸多不确定性因素的影响,从而造成一些运行问题。结合实际情况,具体的问题如下。

3.1 维护工作机制有待完善

调频广播和电视发射天线是整个发射系统的末端,天线系统在整个发射系统维护环节中占据重要地位。完善的维护工作机制是处理调频广播电视发射天线技术故障的关键前提,对确保天线系统的正常工作具有积极作用。目前,调频广播电视发射天线技术的维护工作机制暂未完善,一旦天线系统出现问题,难以避免将会造成长时间的停播[5]。现有的维护工作机制难以有效面对相关突发故障及自然灾害,加之部分应急预案存在走过场的问题,形式主义突出,使得调频广播电视发射天线技术的维护工作成效甚微。

3.2 维护常见故障有待解决

一般情况下,调频广播电视发射技术维护中的常见故障主要有以下几种。

3.2.1 回波损耗

回波损耗是指电流进行发射时未转变为电磁波而形成的损耗,或被称为发射损耗。若回波损耗问题不能得到及时解决,那么对信号传播及发射机运转均会产生一定影响,造成整个发射天线的工作效率有所下降。

3.2.2 驻波比浮动

驻波比浮动是指在天线设备中最大传输流量与最小传输力量之间的比值。当驻波比值越大时,设备匹配度则越小,驻波比浮动会严重影响信号的传输,干扰信号发射。

3.2.3 铁塔装置问题

由于铁塔装置长期暴露于室外环境状态下,受到雨雪天气等自然因素的影响较大,加之铁塔内包含的线路较多,一旦存在铁塔装置的问题,则有可能出现线路故障。

3.2.4 天线、馈管维护问题

天线设备是调频广播电视发射天线技术运用的重要支撑,一旦在运行期间发生故障,则会严重影响信号传输效果,及时解决天线维护问题刻不容缓。在调频广播电视发射天线技术的维护过程中,馈管维护问题集中表现为检测重点不明和及时维护效度不强等方面,急需相关人员做好维护工作,避免影响系统整体运行质量。

3.3 维护管理人才有待增加

随着调频广播电视发射天线技术的广泛应用,对其维护措施手段随之不断提高。从目前的实际情况来看,缺乏相应的技术维护管理人才现象较普遍,现有的维护管理人员整体素质急需予以提升,长此以往可能会造成广播电视行业的不均衡发展。

4 调频广播电视发射天线技术维护策略

调频广播电视发射天线作为大功率无源系统,天馈线系统工作环境长期处于室外,恶劣天气及其他因素的影响较为突出,因而相关技术工作人员需要加强维护工作,确保天线系统能够稳定工作[6]。针对调频广播电视发射天线技术运行问题,维护策略可从如下几个方面进行。

4.1 完善维护工作机制

在广播电视行业发展中,相关部门需要明确调频广播电视发射天线技术的维护重点,加大对发射设备及相关附属设备的维护力度,如天线、铁塔、馈管以及阻抗匹配器等,据此制定相应的维护方案,并有效落实应急机制,减轻技术维护工作难度。结合调频广播电视发射天线技术的运行情况,高效合理的应急预案必不可少,便于为工作人员及时处理紧急故障提供指导,保障广播电视台日常工作的顺利开展。此外,为了减轻调频广播电视发射天线技术在运用过程中受到自然灾害和突发事件的影响,成立专项监管部门,安排专人负责维护方案与应急预案的实施监督,指导工作人员严格按照操作流程检查不同的设备设施,掌握技术运用故障的根本原因,理清较易出现技术故障的实际情况,也有助于提高维护工作质量。

4.2 解决维护常见故障

在调频广播电视发射天线技术的维护过程中,相关技术维护人员要有效控制发射天线参数,注意及时解决常见维护故障,从而切实保障广播电视信号的输出与接收效果。

4.2.1 有效控制回波损耗

相关技术维护人员需要科学认识造成回波损耗的原因,即发射天线输入位置的阻抗不匹配,据此采取相应的控制手段,降低这种损耗对整个发射天线工作效率产生的影响。有关人员需要在天线与馈线连接结束后及时检查输入阻抗,明确其是天线馈电端输入电压、电流的比值,保持输入阻抗与馈线阻抗的一致性,避免影响信号的正常传播。

4.2.2 科学解决驻波比浮动故障

调频广播电视发射天线技术的驻波比往往反映着整个系统的阻抗匹配情况。相关技术维护人员在日常工作中应当科学控制驻波比,有效解决常见的驻波比浮动故障。当驻波比处于无穷大的全反射过程时,未被完全辐射出去的能量尚有余存,当驻波比为1时,在此过程中高频能量处于全部给辐射的状态,此时天线、馈线等能够实现最佳匹配。有关人员可结合驻波比控制处于1~1.2状态为最佳的实践经验,做好天线驻波比的定期测试,规避因驻波比过大引起发射机停播故障。

4.2.3 做好铁塔维护工作

若铁塔装置存在问题,则将会影响信号传输效果,对人们的工作与生活也会造成不便。一般情况下,铁路维护工作周期多在3个月左右,相关技术维护人员需要在此过程中及时做好检修和设施加固处理等各项工作,制定行之有效的工作计划,保障铁塔建设的安全性。在日常巡视期间,相关人员需要及时清理覆盖在铁塔周围的冰层及杂物,降低铁塔的总重量,若铁塔出现弯曲和变形等问题,相关人员需要及时做好加固防护,预防铁塔倒塌事件,此外待完成铁塔加固工作后,相关人员需要在铁塔表面涂上油漆,提升抗腐蚀性。

4.2.4 加强天线、馈管维护

(1)天线维护。相关技术维护人员需要借助专业设备与检测仪器,精准测试天线设备的运行情况,查找运行过程中存在的问题及原因,并在第一时间对其进行修复与处理,做好相关记录工作。明确天线设备检测重点,如天线桅杆、天线调节及连接稳定性等,掌握天线是否处于正常运行状态,进一步完善天线系统,保证信号传输效率的提升。在天线安装过程中,严格落实天线的安全管控工作,按照相关规则进行不同部件的安装,确保天线系统能够稳定运行。(2)馈管维护。针对馈管维护存在的检测重点不明和及时维护效度不强等问题,在维护过程中相关人员需要明确其检测重点,围绕馈管漏水与连接质量检测进行维护,严格检查发射机与馈管接口的情况,并采取有效的处理措施。增强及时维护效度,重点检测管口两端密封性,尽快维修或更换新管体,减轻其他因素对系统整体运行质量的干扰。

4.3 增加维护管理人才

为了能够更好地开展调频广播电视发射天线技术的维护工作,积极引进维护管理人才,做好人员素质的提升尤为关键,便于充分发挥该项技术应有的作用。通过设立专门的培训部门,组织现有的维护管理人员进行内部培训,确保全体技术维护人员能够掌握调频广播电视发射天线技术的基本原理、技术特点以及标准及规定等,增强维护意识,帮助其积累工作经验,不断提高专业能力,以推动相关工作的有序开展。此外,尝试从外部引进优秀的维护管理人才,定期举办相关讲座与技术研讨会,内外并举地增强维护管理人才的培养效果,以便进一步提高技术维护的管理水平。

5 结 论

目前,调频广播电视发射天线技术已广泛应用于我国广播电视行业,能够有效满足不同用户的实际需求。通过加强对调频广播电视发射天线技术的分析与维护,有助于切实保障信号传输质量,对广播电视行业的健康稳定发展也具有积极作用。

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